分析关键技术

为进一步落实国网公司“三型两网、世界一流”战略部署，贯彻“1135”新时代配电管理指导思想，江苏公司以解决试点地区台区及低压线路运维中的痛点问题为导向，遵循“云、管、边、端”顶层设计构架，应用监测传感、信息通信、边缘计算、数据融合、人工智能等技术，探索坚强智能电网和泛在电力物联网在配电领域的融合与实践。本报告介绍了江苏公司以新型智能配变终端为核心的配电物联网建设经验，分析关键技术，总结应用成效。

本成果是建立在先进堆芯分析方法基础上的多专业、多 领域、跨学科、多系统的软硬件集成技术，复杂度高、研发 投入大。本成果在计算精度、监测周期、功能全面性等方面 均达到国际同类产品先进水平。本成果共完成各类技术文件 70 余篇，公布发明专利 3 项，注册商标 1 项，计算机软件著作权 1 项，发表各类论文 5 篇，形成公司技术秘密 5 项（其中核心技术秘密 1 项）。 本成果于 2018 年通过中国核能行业协会鉴定，打破国外技 术垄断，达到国内领先，国际先进水平，具有良好的经济效 益和社会效益。本成果已纳入能源行业核电标准《压水堆核 电厂堆芯在线监测系统技术要求》。

核电对主泵的安全性可靠性要求极高，如振动噪音小，电机温度低等，需要严谨细致的力学分析预测主泵的性能。 主泵力学分析关键技术按部件主要分为飞轮设计分析、转子动力学分析、承压边界分析、内部冷却循环分析和泵致声振动分析等几部分。屏蔽主泵首次采用内部飞轮组件设计，原有分析方法不能完全适用，且法规标准要求有待进一步完善，课题组从研究法规标准体系要求完整性与适用性出发，形成了针对内部飞轮组件设计的完整的断裂力学分析、惰转分析和飞射物防护分析等设计分析技术，并有效支撑了依托项目的安审；通过分析试验，在转子动力学分析中考虑了屏蔽泵特有的间隙环流的等效刚度、等效阻尼和等效质量等作用，以及主泵与主回路的相互影响，论证了转子的稳定性，计算了设计不平衡力作用下轴承的载荷，预估了主泵引起的主回路振动量；承压边界模型尺寸跨度大，各部件生热和换热机理差异大，热应力和疲劳计算难度大，承压边界分析技术详细模拟了湍流生热、对流换热、泰勒涡换热和间隙热传导等温度特性，首次采用了二维和三维模型结合来提高计算速度：内部冷却循环的准确模拟直接影响流道优化设计和电机温度预测，详细分析了局部特性如辅助叶轮特性、泰勒涡换热特性和下飞轮流动特性等，首次建立了三维简化为一维的分析方法，实现了设计参数调整的快速计算；叶片的噪音在主回路产生压力脉动要有准确的预测，泵致声振动分析研究了声振动的理论方法，模拟了泵致压力脉动在主回路的传播和响应。

从DNS协议的基本原理、技术特性及DNS服务的脆弱性入手，分析了电力行业所面临恶意软件造成的严重威胁，并结合泛在电力物联网建设背景，阐述了基于恶意域名库的恶意域名识别技术、DNS隐蔽通道识别技术、DGA域名检测技术、异常域名行为告警、日志存储和溯源等DNS流量分析关键技术在电力行业的应用现状和前景，为相关领域安全防护体系的设计应用提供参考。

该项目属于电力系统继电保护领域。 近年来，电力系统发生灾难性连锁故障的次数明显增多，继电保护设备作为电网安全运行第一道防线的实施载体，其可靠运行和及时消缺，对防止事故的发生和故障的扩大具有重要意义。本项目从调度端、调度端至变电站信息传输、变电站端三个方面开展系统性研究，满足调度员、监控员、专业人员和技术支撑人员对继电保护设备信息的应用需求。 项目成果在冀北电网变电站至调度端成熟应用，研发系统通过电力工业电力系统自动化设备质量检测中心检测，项目技术已列入2017版《国家电网公司重点推广新技术目录》。成果已转化为与国家电力调度控制中心、东北、天津等12家国、分、省三级调控中心签订的继电保护在线监视与分析项目合同，并且在菲律宾国调和棉兰老岛、维萨亚斯群岛省调成功实施。项目正在编制2项国家标准《继电保护在线监视与分析技术规范》、《智能变电站光纤回路建模及编码技术规范》，应用前景广阔。

基于大数据的同期线损计算分析关键技术研究与应用是基于大数据建立起的同期线损管理系统，集专业协同、信息共享融合、监测分析、数据价值挖掘等功能于一体，是首个贯通发展、运检、调度、营销等核心专业的企业级一体化电量与线损管理系统（即同期线损管理系统），其核心产品目前包括同期线损管理系统以及线损移动助手App。同 期线损管理系统已被应用于国家电网有限公司总（分）部、27个 省 （自治区、直辖市）、335个地市、1921个县、2. 15万家供电所，实现全球最大规模电网各层级、各专业、各环节电量与“四分”同期线损的月考核、日监测。

基于价值创造和风险防控的财务综合分析关键技术研究与应用需要用到业务多方面数据，包括售电量、投资、电价、收入、成本等信息。基础数据需求量大，且分布于各部门与各系统中，数据梳理与系统模型校验难度大且易出错。其中项目必要性审查模型通过项目群维度的审查效杜绝重复项目，统筹项目时序。而项目群审查实现需要基于自然语言识别技术自动提取项目名称和项目内容中关键信息作为项目标签，并依据项目标签，采用统计分析技术开展关联分析，识别拆分立项等问题，技术难度较大。 本项目以经营和管理问题为导向，以财务建模和数学优化等技术为手段，借助数据中台建设成果及业财数据贯通成果，开展基于价值创造和风险防控的财务综合分析关键技术研究与应用，提升预算资源配置前瞻性、针对性以及预算执行真实性和规范性，强化价值创造引领和经营风险防控，实现智慧辅助决策。结合计量经济学建模思想和人工智能、机器学习的技术实现对售电量、电价和输配电成本的关键参数精准预测，同时分析其关键影响因素，挖掘因素之间的传导机制。基于大数据技术，构建动态经营预测仿真数据资源池，对各类数据进行指标化管理，开发动态仿真建模工具，应用新技术提供敏捷自助、柔性可扩的企业级动态模型测算，以及用于PC端和大屏展示的可视化分析。 在充分实地调研和组织研讨的基础上，形成基于价值创造和风险防控的财务综合分析应用建设思路和模型体系框架，经过在南通、常州、泰州、徐州等供电公司的试点，以及一年多的全面推广应用和完善，预算资源配置得到显著优化，可研经济性审查得到夯实，预算执行监控更加全面有效，项目投资经济效益获得有效提升。研究及应用成果具有普遍的适用性和先进性，总体达到国内先进水平，应用效果显著，极具推广价值。

本项目从配网拓扑建模入手，针对传统IEC CIM模型及基于关系型数据库构建方式所存在的冗余度高和性能慢等问题，提出基于同胚变换的拓扑建模方法，针对微观、中观和宏观三类应用场景，运用递进式降维有效降低模型的空间复杂度，并利用Neo4j图数据库工程化实现多级配网拓扑平面构建，具备拓扑高效查询、动态拼接和历史追溯等特性。其次，本项目通过D5000、配电自动化、PMS、用采、电能量等跨业务领域数据融合，针对配网数据完整性和准确性短板，通过自适应时间窗滑动、积分电量校核等专业级数据清洗技术解决了时钟偏差、表底缺失、精度不足等问题。同时，创新性地提出了基于数据驱动的线变关系异常诊断和转供智能识别方法，实现了静态拓扑纠错与动态拓扑辨识。